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 * @Author: error: error: git config user.name & please set dead value or install git && error: git config user.email & please set dead value or install git & please set dead value or install git
 * @Date: 2024-07-28 09:02:42
 * @LastEditors: error: error: git config user.name & please set dead value or install git && error: git config user.email & please set dead value or install git & please set dead value or install git
 * @LastEditTime: 2024-07-29 11:07:48
 * @FilePath: /hw/110/Consumer_Productor/BlockQueue.hpp
 * @Description: 这是默认设置,请设置`customMade`, 打开koroFileHeader查看配置 进行设置: https://github.com/OBKoro1/koro1FileHeader/wiki/%E9%85%8D%E7%BD%AE
 */
#ifndef __Block_Queue_HPP__
#define __Block_Queue_HPP__

#include <iostream>
#include <string>
#include <unistd.h>
#include <functional>
#include <pthread.h>
#include <queue>

using namespace std;

template <typename T>
class BlockQueue
{
private:
    bool IsFull()
    {
        return _cap == _block_queue.size();
    }
    bool IsEmpty()
    {
        return _block_queue.empty();
    }

public:
    BlockQueue(int cap) : _cap(cap)
    {
        _productor_wait_num = 0;
        _consumer_wait_num = 0;
        pthread_mutex_init(&_mutex, nullptr);
        pthread_cond_init(&_product_cond, nullptr);
        pthread_cond_init(&_consume_cond, nullptr);
    }
    void Enqueue(T &in) // 生产者接口
    {
        // 上锁
        pthread_mutex_lock(&_mutex);
        while (IsFull())
        {
            // 满了
            //  生产线程去等待,是在临界区中休眠的！你现在还持有锁呢！！！
            //  1. pthread_cond_wait调用是:
            //  a. 让调用线程等待 b. 自动释放曾经持有的_mutex锁(释放锁的目的，是让临界区外的线程去竞争锁，这样能提高效率)
            // c. 当条件满足，线程唤醒，pthread_cond_wait要求线程重新竞争锁,竞争成功，方可返回！！！
            // 之前时安全的
            _productor_wait_num++;
            pthread_cond_wait(&_product_cond, &_mutex);
            // 之后也是安全的
            _productor_wait_num--;
        }
        // 进行生产
        _block_queue.push(in);
        // 通知消费者进行消费
        if (_consumer_wait_num > 0)
            pthread_cond_signal(&_consume_cond); // 放在解锁前面还是后面都无所谓，因为唤醒的线程只有这一个
        // 解锁
        pthread_mutex_unlock(&_mutex);
    }
    void Pop(T *out) // 消费者接口
    {
        // 上锁
        pthread_mutex_lock(&_mutex);
        while (IsEmpty()) // 防止出现伪唤醒，保证代码健壮性
        {
            // 消费线程去等待,是在临界区中休眠的！你现在还持有锁呢！！！
            // 1. pthread_cond_wait调用是: a. 让调用进程等待 b. 自动释放曾经持有的_mutex锁
            _consumer_wait_num++;
            pthread_cond_wait(&_consume_cond, &_mutex);
            _consumer_wait_num--;
        }
        *out = _block_queue.front();
        _block_queue.pop();
        // 通知生产者进行生产
        if (_productor_wait_num > 0)
            pthread_cond_signal(&_product_cond);
        // 解锁
        pthread_mutex_unlock(&_mutex);
    }
    ~BlockQueue()
    {
        pthread_mutex_destroy(&_mutex);
        pthread_cond_destroy(&_product_cond);
        pthread_cond_destroy(&_consume_cond);
    }

private:
    queue<T> _block_queue;
    int _cap;                     // 总上限
    pthread_mutex_t _mutex;       // 保护block_queue的锁
    pthread_cond_t _consume_cond; // 为消费者提供的条件变量
    pthread_cond_t _product_cond; // 为生产者提供的条件变量
    int _productor_wait_num;
    int _consumer_wait_num;
};

#endif